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正文內(nèi)容

鉆井課程設(shè)計報告-勘探項目a4井鉆井工程設(shè)計書(編輯修改稿)

2025-02-17 18:58 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 井深m地層壓力預(yù)測系數(shù)設(shè)計鉆井液密度g/cm30500100015002000250030003200340035003600370038007 鉆進參數(shù)設(shè)計 鉆頭選型設(shè)計:從地質(zhì)部門提供的地層柱狀剖面圖上找出設(shè)計所鉆各地層的沉積年代,巖性描述,地層液體等作為鉆頭選型的主要依據(jù)。地層條件包括地層類型、硬度、巖性和層位厚度。另外巖石力學(xué)部門對所鉆巖石機械性能室內(nèi)測定給出的硬度、塑性、研磨性和可鉆性等數(shù)據(jù)確定鉆頭類型。、工作原理、適應(yīng)性有充分的了解,這是合理選擇鉆頭的重要環(huán)節(jié)。、評價,作為鉆頭選型的比較標準,這是合理選擇和使用好鉆頭的重要步驟。 由于缺乏鉆頭選型所需的巖石力學(xué)等資料,因此鄰井地層巖性是最重要的鉆頭選型資料,參照《鉆井工程設(shè)計》表2812~28161鉆頭選型與地層巖性特性的對應(yīng)關(guān)系,再結(jié)合相似區(qū)塊的已鉆井鉆頭使用資料評選出該井的鉆頭。下導(dǎo)管井段(0~55m):FJT4171(井段:0~55m)。一開(55~655m):FJT517G1(井段:55~655m)。二開(655~3755m):GP19455EX1(井段:655~2055m);GP19455EX1(井段:2055~3000m);G5361(井段:3000~3755m)。 機械破巖參數(shù)設(shè)計 鉆壓、轉(zhuǎn)速確定的一般原則鉆壓、轉(zhuǎn)速的選擇取決于所鉆地層巖性,鉆頭自身的力學(xué)機械特性,下部鉆具組合。鉆壓(W)、轉(zhuǎn)速(n)選擇的原則:、高轉(zhuǎn)速;、深部地層采用高鉆壓、低轉(zhuǎn)速;~,對不同類型、范圍的鉆頭廠家均有推薦值。、PDC、TSP鉆頭鉆壓、轉(zhuǎn)速選擇按廠家推薦值。,均可以采用高轉(zhuǎn)速。 采用最優(yōu)關(guān)系方程確定W,n根據(jù)Amoco鉆速方程,牙齒(軸承)磨損方程,鉆進目標函數(shù),由最優(yōu)化公式計算數(shù)學(xué)方法可求得機械破碎參數(shù)的最優(yōu)關(guān)系曲線方程。對于軟地層: 下導(dǎo)管井段(井段:0~55m):根據(jù)江鉆鉆頭使用手冊,取一開(井段:55~655m):取二開(井段:655~3755m):GP19455EX :G536:設(shè)計結(jié)果見表機械破碎參數(shù)鉆頭序號鉆頭尺寸mm類型鉆進井段m 地層鉆壓kN轉(zhuǎn)速r/min純鉆h 進尺m機械鉆速m/h0FJT4170~55A151602551FJT517G55~655A~C1247020600302GP19455EX655~2055C~F360~80150+n馬達401400353GP19455EX2055~3000F3~F2K60~80150+n馬達409454G5363000~3750F2K~QJ80120+n馬達40755 水力參數(shù)設(shè)計水力參數(shù)對鉆速有著重要的影響。其主要表現(xiàn)在水力破巖作用、水力清巖作用。射流與鉆頭的五個水力參數(shù)為:射流噴速、射流沖擊力、射流水功率、鉆頭水功率和鉆頭壓降。由于和實質(zhì)上是一個參數(shù),所以在本設(shè)計中只計算不計算[3]。本設(shè)計主要設(shè)計數(shù)據(jù)如下:第一次開鉆(0~655m)設(shè)計數(shù)據(jù):1,F(xiàn)JT517G井深:,。1)確定流量:;由F1300泵水功率特性,選套缸。鉆井采用雙泵。鉆井液流變參數(shù):。2)計算循環(huán)壓耗:鉆桿內(nèi)流速:;鉆桿外流速:;鉆鋌內(nèi)流速:;鉆鋌外環(huán)空流速:;;;;;,;,,故環(huán)空壓耗:3)計算鉆頭壓降:4)計算當量噴嘴當量直徑:5)計算噴嘴組合:采用三不等徑組合,選?。?。計算功能參數(shù):;;;;第二次開鉆(655~3755m)鉆頭序號:2,GP19455EX設(shè)計數(shù)據(jù):,。設(shè)計方法和步驟同前。設(shè)計結(jié)果見表。鉆頭序號:2,GP19455EX設(shè)計數(shù)據(jù):,。設(shè)計方法和步驟同前。設(shè)計結(jié)果見表。鉆頭序號:3,GP19455EX設(shè)計數(shù)據(jù):,。設(shè)計方法和步驟同前。設(shè)計結(jié)果見表。鉆頭序號:4,G536設(shè)計數(shù)據(jù):,。設(shè)計方法和步驟同前。設(shè)計結(jié)果見表。水力參數(shù)設(shè)計鉆頭序號鉆頭直徑mm井段m噴嘴直徑mm立管壓力MPa流量L/S鉆頭壓降MPa鉆頭水功率kw鉆頭比水功率W/mm2射流沖擊力KN噴射速度m/sJ1J2J310~6555351752655~947530103947~20552569532055~3000043715943000~375503951598 油氣井壓力控制油氣井壓力控制按照《鉆井井控技術(shù)規(guī)程》(SY/T64262005)、《天然氣井工程安全技術(shù)規(guī)范》(Q/)執(zhí)行。鉆井井口裝置、井控管匯的配套與安裝應(yīng)當嚴格按照行業(yè)標準《鉆井井控裝置組合配套安裝調(diào)試與維護》(SY/T59642006)的規(guī)定要求執(zhí)行。 一開井口裝置第一次開鉆(一開)時由于鉆達地層較淺,只有幾百米,所以不要求安裝井口防噴裝置,井口裝置簡單。 二開井口裝置由于所設(shè)計的井是勘探油氣井,因此井控裝置的要求較高。第二次開鉆(二開)時,安裝一個雙閘板防噴器、一個單閘板防噴器和一個環(huán)形防噴器及安全的壓井和節(jié)流管匯。 井控管匯 二開的井控管匯應(yīng)滿足要求,以免出現(xiàn)異常情況時能夠很好地實施井控,保證鉆井的安全,防止造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。 井控裝置和套管試壓(1)全套井控裝置應(yīng)在井控車間用清水按規(guī)定試壓合格后才能送往井場應(yīng)用,在井場上安裝好后按表的參數(shù)試壓。試壓參數(shù)表開鉆次數(shù)井控裝置和套管型號試壓要求介質(zhì)壓力MPa時間min允許壓降MPa二開環(huán)型防噴器FH2835清水1030≤雙閘板防噴器2FZ2835清水1030≤節(jié)流管匯JGS1Y135清水1030≤壓井管匯YG35清水1030≤套管J55清水1030≤N80清水3530≤注: (1) , 。(2)各開次井控裝置試壓與套管試壓同時進行。(3)放噴管線按10MPa試壓;穩(wěn)壓時間為30min。(4)鉆開油氣層前、更換井控裝置零部件后以及氣層鉆進中每月應(yīng)采用堵塞器或試壓塞參照上述有關(guān)要求及條件對井口裝置試壓。 井控設(shè)備的安裝要求(1)防噴器必須安裝平正,并用鋼絲繩四角繃緊。(2)液控管匯安裝整齊,車輛跨越處應(yīng)安過橋蓋板,遠控臺及儲能器安裝在距井口左前方25m以上的專用活動房內(nèi),距放噴管線或壓井管線應(yīng)有2m以上距離,并在周圍留有寬度不少于2m的人行通道。遠控臺的電源線、氣源線要單獨連接。儲能器瓶的壓力要始終保持在工作壓力范圍內(nèi)。(3)具有手動鎖緊機構(gòu)的所有閘板防噴器應(yīng)安裝手動操作桿,靠手輪端應(yīng)支撐牢固,中心線與鎖緊軸之間的夾角不大于30176。,并掛牌標明開關(guān)方向和圈數(shù),手動操作桿手輪下方應(yīng)安裝操作臺。(4)防噴管線和放噴管線應(yīng)采用專用管材。(5)放噴管線的安裝和固定應(yīng)符合《鉆井井控規(guī)定實施細則》的要求;放噴管線接出井口75m以上的安全地帶,距各種設(shè)施不小于50m,放噴管線出口處具備點火條件,至少在一個主放噴口修建燃燒池。(6)在進入氣層前配備齊全其它鉆具內(nèi)防噴工具,鉆井液處理裝置,并按要求安裝好井控監(jiān)測的儀器、儀表。 中途測試井控要求中途測試與測井前必須進行通井,保證測試工具和測井工具的順利下入。①起、下測試工具前,檢查提升系統(tǒng)、指重表、記錄儀等,確保測試順利進行和準確記錄。②按要求準備好足夠數(shù)量、質(zhì)量合格的鉆井液。③下鉆過程中,由專人記錄返出情況,每5柱記錄1次,并核對與應(yīng)返出量是否一致,發(fā)現(xiàn)異常立即匯報。④按設(shè)計連接好地面測試控制管線及裝置,仔細檢查油、氣、水分離器及計量儀器,要求地面系統(tǒng)符合設(shè)計要求、井內(nèi)無異常,才能進行座封。⑤座封前,試關(guān)半封和環(huán)形防噴器一次,作好反灌鉆井液的準備工作,并試灌一次。⑥座封開井后,密切觀察環(huán)空液面,若液面下降,立即向環(huán)空反灌鉆井液,并關(guān)井、解封,準備重新座封。⑦開井后若有天然氣噴出,則應(yīng)立即點火燃燒;若發(fā)現(xiàn)噴出的流體內(nèi)含有硫化氫,而管柱或地面系統(tǒng)又不抗硫,且又無相應(yīng)防護工藝措施時,應(yīng)立即關(guān)井、壓井、解封起鉆。⑧測試完畢后,若鉆具內(nèi)液體排空,應(yīng)打開循環(huán)閥進行壓井作業(yè),待井壓穩(wěn)后才能起鉆。⑨起測試管串時,控制上提速度,并及時定量灌入鉆井液,避免抽噴。 測井井控要求(1)測井對井口設(shè)備的要求井口有剪切電纜設(shè)備,一旦井口失控可以快速剪斷測井電纜,達到立即封井。(2)測井井控預(yù)防措施 ①測井施工小隊必須嚴格按測井操作規(guī)程精心組織施工,如果測井作業(yè)超過規(guī)定時間,井隊必須通井循環(huán)鉆井液。如果井內(nèi)復(fù)雜,測井儀器在井內(nèi)遇阻卡嚴重時,必須要求井隊通井循環(huán)鉆井液。②在測井過程中,井隊和測井隊派專人井口值班,負責(zé)檢查和觀察測井設(shè)備的運行情況,注意井內(nèi)鉆井液情況,一旦發(fā)現(xiàn)井口鉆井液出現(xiàn)溢流,立即通知井隊和測井小隊長。③井口一旦發(fā)現(xiàn)輕微的鉆井液溢流時,測井隊在小隊長的組織下,安全、快速將儀器取出井口(同時立即向井隊通報),以便井隊立即采取措施壓井。(3)井口失控應(yīng)急要求在測井過程中,如果萬一發(fā)生井口失控,立即將測井絞車停車熄火,控制一切火源,在現(xiàn)場的統(tǒng)一指揮下用井口設(shè)備剪斷測井電纜或射孔電纜,立即開關(guān)井口。 油氣井控制的主要措施(1)開鉆前必須向全隊職工、鉆井現(xiàn)場的所有工作人員進行地質(zhì)、工程、鉆井液和井控裝備等方面的技術(shù)措施交底,并提出具體要求。(2)嚴格執(zhí)行井控工作九項管理制度,落實溢流監(jiān)測崗位、關(guān)井操作崗位和鉆井隊干部24h值班制度,井控準備工作及應(yīng)急預(yù)案必須經(jīng)驗收合格后,方可鉆開油氣層。(3)各種井控裝備及其它專用工具、消防器材、防爆電路系統(tǒng)配備齊全、運轉(zhuǎn)正常。(4)進入氣層前50~100m對上部裸眼段進行承壓試驗無井漏后并將鉆井液密度逐步調(diào)整至設(shè)計要求值;每次起鉆前必須活動方鉆桿旋塞一次,每次起鉆完檢查活動閘板封井器一次,半月活動檢查環(huán)型封井器一次,以保證其正??煽?。(5)氣層鉆進中,必須在近鉆頭位置安裝鉆具止回閥;接止回閥下鉆每下20~30柱鉆具灌滿鉆井液;鉆臺上配備與鉆具尺寸相符的鉆具止回閥,并配有搶裝止回閥工具;在大門坡道上準備一根防噴單根(鉆桿下部有與鉆鋌扣相符的配合接頭)。(6)必須按班組進行各種工況的防噴演習(xí),并達到規(guī)定要求。(7)嚴格落實坐崗制度,無論鉆進還是起下鉆,或其它輔助作業(yè),鉆井班都必須落實專人24h坐崗觀察鉆井液池液面變化和鉆井液出口情況,地質(zhì)錄井人員除了在儀表上觀察外,必須對鉆井液池液面變化和鉆井液出口進行定時觀察,定時測量進出口鉆井液性能;兩個崗都必須作好真實準確記錄;值班干部必須對上述兩個崗位工作情況進行定時和不定時檢查,并當班簽認。(8)鉆進中遇到鉆速突然加快、放空、井漏、氣測及油氣水顯示異常等情況,應(yīng)立即停鉆觀察。如發(fā)生溢流要按規(guī)定及時發(fā)出報警信號,并按正確的關(guān)井程序及時關(guān)井,關(guān)井求壓后迅速實施壓井作業(yè)(并同時上報有關(guān)部門),待井內(nèi)平穩(wěn)后才恢復(fù)鉆進。(9)關(guān)井壓力不得超過井口裝置的工作壓力、套管抗內(nèi)壓強度的80%(或按套管試壓值)和地層破裂壓力三者中的最小值。(10)加強井場所有運行設(shè)備的檢查和保養(yǎng),確保設(shè)備正常運行。起鉆前必須在井底充分循環(huán)(一周半以上),正常后方可進行起鉆作業(yè)。(11)進入主要氣層后每次起鉆前堅持短起下鉆檢查油氣侵和溢流,嚴格控制起下鉆速度,起鉆必須按規(guī)定灌滿鉆井液。地質(zhì)錄井隊人員和鉆臺坐崗人員必須依次記錄灌入量,并核對與起出鉆具體積是否相符,同時要觀察灌鉆井液的間隙中出口管是否斷流等情況。9 各次開鉆或分井段施工重點要求及注意事項 一開鉆進重點要求及注意事項 ,井段:55~655m。(1)地表為淡水層系,為防污染地表水,要求配漿開鉆,土粉水化時間大于24h,粘度滴流~80s。該地層主要為泥巖和砂巖,且白堊系斜層理十分發(fā)育,要做好防斜和防漏失。(2),要求上扣到位。(3)套管緊好扣,下入井內(nèi),套管一定要與轉(zhuǎn)盤找正,保證居中,并用水泥固好,以利于以后鉆進和安裝井口。(4)防止井口竄漿:使用高粘切鉆井液,控制好排量,固好防溢管。(5)計算好套管切割位置,保證以后各開次井口的順利安裝。(6)套管頭托盤下部要墊平并用水泥固好。 二開鉆進重點要求及注意事項,井段:655~3750m。本段會鉆穿儲層,根據(jù)鄰井資料可能出現(xiàn)較大漏失層和易塌層,造成井下事故。因此,重點是做好防噴、防漏、防塌和儲層保護工作。(1)優(yōu)選和使用好鉆頭。二開全部選用高效PDC鉆頭,每起出一只鉆頭,必須認真分析,優(yōu)選出適合該地層鉆進的鉆頭型號,確定合理的鉆井參數(shù)和鉆頭使用時間,防止鉆頭事故的發(fā)生。(2)本井段使用小鉆具鉆進,應(yīng)做好入井鉆具的檢查,堅持定期鉆具探傷、鉆具倒換和錯扣檢查,防止鉆具事故發(fā)生。(3)本井
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